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Gomma poliuretanica Millathane®

Introduzione | Proprietà | principali Applicazioni | Gradi Millathane TSE Industries, Inc. è il più grosso produttore mondiale di gomma poliuertanica, commercializzata con il nome Millathane®. Il rapporto di TSE con la gomma poliuretanica risale al 1962, e la produzione dei Millathane inizia nel 1976. TSE Industries ha due siti produttivi a Clearwater, Florida (USA).

Introduzione alle gomme poliuretaniche Millathane®

Le gomme poliuretaniche sono polimeri solidi che possono essere trasformati con l’equipaggiamento normalmente utilizzato nella lavorazione di altre gomme come mescolatori interni (ad esempio miscelatori di tipo Banbury®) o mescolatori aperti. Le proprietà delle gomme poliuretaniche sono generalmente comparabili a quelle dei poliuretani per colata, i quali richiedono differenti apparecchiature e tecniche di stampaggio. Le gomme poliuretaniche sono utilizzate in molte applicazioni, specialmente quando sono richieste eccellenti proprietà meccaniche, resistenza agli oli, all’ozono ed all’abrasione. I poliuretani sono prodotti facendo reagire un diisocianato con un poliolo e, normalmente, con un estensore di catena. Le gomme poliuretaniche possono essere prodotte sia con polioli poliestere che con polioli polietere. Diisocianati come MDI, TDI, H12MDI e altri sono comunemente utilizzati, così come diversi estensori di catena. Le gomme poliuretaniche sono, generalmente, poliuretani sotto-dosati, ovvero con una deficienza stechiometrica di gruppi isocianato se rapportati ai gruppi idrossile disponibili (il rapporto NCO:OH è inferiore a 1.0) I poliuretani liquidi (per colata) hanno un lieve eccesso di gruppi isocianato. Essendo sotto-dosate, le gomme poliuretaniche necessitano di essere vulcanizzate con sistemi a zolfo o perossidici. Come per le altre gomme sintetiche, i siti di vulcanizzazione sono indispensabili per la vulcanizzazione radicalica con perossidi o a zolfo. Tali siti di vulcanizzazione possono essere ottenuti utilizzando l’MDI come isocianato o introducendo doppi legami carbonio-carbonio nell’estensore di catena. Di conseguenza la vulcanizzazione avvien, in presenza di calore e pressione, utilizzando sistemi a zolfo o perossidici. Una importante parte dei sistemi di vulcanizzazione a zolfo è affidata all’accelerante Thanecure® ZM, utilizzato in combinazione con MBTS, MBT e zolfo.

Proprietà principali

Le mescole di Millathane permettono di ottenere articoli sia compatti che espansi. Gli articoli compatti possono avere durezze da 25 a 99 ShA (60 ShD), carichi di rottura superiori a 5000 psi (35 MPa) e resistenza all’abrasione (DIN) fino a 30 – 40 mm3. Gli articoli espansi possono avere densità fino a 0,4 g/cm3. Le gomme poliuretaniche hanno una combinazione di proprietà non riscontrabili in altre gomme naturali o sintetiche:

  • Ottima resitenza all’abrasione
  • Eccellente resistenza a oli, ossigeno e ozono
  • Bassa permeabilità ai gas (ad esempio all’azoto), specialmente per i gradi poliestere
  • Buona flessibilità alla basse temperature
  • Resistenza alle sollecitazioni dinamiche
  • Alta resilienza
  • Eccellente resistenza al compression set
  • Resistenza alle temperature fino a 120° C

Applicazioni

Le gomme poliuretaniche Millathane® sono indicate alla produzione di articoli tecnici resistenti all’abrasione e agli oli, senza la necessità di utilizzare le attrezzature necessarie alla lavorazione dei poliuretani per colata o termoplastici. Le applicazioni delle gomme poliuretaniche includono: Rivestimento cilindri e cinghie I Millathane® sono ampiamente utilizzati nel rivestimento di cilindri grazie all’eccellente combinazione di resitenza all’abrasion, agli oli ed al “glazing” (formazione di patine superficiali dopo la vulcanizzazione). Grazie a queste proprietà i cilindri rivestiti con Millathane® mantengono il loro coefficiente di attrito anche dopo l’invecchiamento. Questo è importante per rulli e cinghie utilizzate nella manipolazione di banconote (ad esempio nei Bancomat). I gradi più comunemente utilizzati per rulli e cinghie sono Millathane E34, Millathane 5004 e Millathane 76. Applicazioni mediche Le proprietà meccaniche dei poliuretani (carico di rottura, resistenza all’abrasione) rendono I Millathane® particolarmente indicate per applicazioni critiche ad uso medicale (escluso implantologia). I gradi Millathane utilizzati per queste applicazioni sono Millathane 76, Millathane E34 e Millathane 26. Applicazioni militari e aerospaziali Molte applicazioni in gomma ad uso militare ed aerospaziale (ad esempio parti per aeroplani ed elicotteri) richiedono l’alta resistenza all’abrasione ed alle basse temperature offerta dalle gomme poliuretaniche Millathane®. Millathane CM e Millathane E40 sono i due gradi di Millathane più comunemente utilizzati in queste applicazioni, grazie alla loro resistenza all’abrasione e flessibilità alle basse temperature. Applicazioni nel settore dell’elettronica La resistenza all’usura, il coefficiente di attrito e la resistenza all’ozono rendono i Millthane® particolarmente adatti per la produzione di tastiere, cinghie e rulli per apparati elettronici. I gradi di Millathane utilizzati per queste applicazioni sono Millathane 5004, Millathane 66 e Millathane 97. Calzature L’eccellente resistenza all’abrasione delle gomme poliuretaniche, come il Millathane E34, le rende particolarmente adatte al settore calzaturiero, principalmente per le scarpe ad uso sportivo o lavorativo. L’elevato coefficiente di attrito sia su asciutto che su bagnato è importante per la produzione di suole. La trasparenza del Millathane 97 iè alla base dell’utilizzo di questo grado nel settore calzaturiero da oltre vent’anni. Applicazioni resistenti ad oli e carburanti I gradi poliestere delle gomme poliuretaniche Millathane® sono comunemente utilizzati nella produzione di o-rings e guarnizioni, dove sia richiesta resistenza a oli minerali, carburanti e fluidi idraulici. I gradi più comunemente utilizzati per articoli resistenti agli oli sono Millathane 5004, Millathane 66, Millathane 76 e Millathane HT. Pneumatici industriali La resistenza all’abrasione delle gomme poliuretaniche Millathane®, unita all’eccellente resistenza agli oli ed all’elevato coefficiente di attrito, le rende particolarmente adatte alla produzione di pneumatici speciali. I gradi Millathane® utilizzati per queste applicazioni sono Millathane 76 e Millathane E34.

I Gradi di gomme poliuretaniche Millathane®

TSE produce gomme poliuretaniche Millathane sia a base etere che a base estere. I gradi polietere hanno migliore resitenza all’acqua ed all’idrolisi dei gradi poliestere, mentre I gradi poliestere resistono meglio al calore, agli oli ed al compression set. La maggior parte dei gradi Millathane® sono disponibili in diverse viscosità, sia in balle che in fogli.

Gradi polietereProprietà principaliApplicazioni tipiche
Millathane E34Resistenza ad abrasione e idrolisiCilindri rivestiti in gomma per l’industria cartaria e per macchine da stampa, calzature
Millathane E40Eccellenti proprietà alle basse temperatureArticoli per l’industria militare e aerospaziale, dove siano richieste massime prestazioni alle basse temperature
Millathane CMEccellenti proprietà meccaniche, resistenza all’abrasione e flessibilità a basse temperatureArticoli per l’industria militare e aerospaziale, dove siano richieste eccellenti proprietà meccaniche, resistenza all’abrasione e alle basse temperature
Millathane 26Rispetto della regolamentazione FDA 21CFR177.2600Rivestimento di rulli, nastri e articoli stampati, anche a contatto con alimenti.
Millathane 97Trasparenza e elevata resistenza all’abrasioneSuole trasparenti, componenti per calzature, articoli con colori brillanti
Polyester gradesProprietà principaliApplicazioni tipiche
Millathane 5004Resistenza ad oli e solventiVentose, membrane, rulli per stampa e manipolazione della carta
Millathane 76Eccellente resistenza all’abrasione ed agli oliO-rings, guarnizioni, ventose, ruote, sistemi antivibranti
Millathane HTEccellente coefficiente di attrito e flessibilità alle basse temperatureCinghie, rulli rivestiti, guarnizioni con elevato coefficiente di attrito
Millathane 66Eccellente resistenza al calore, agli oli ed al compression setGuarnizioni, cinghie, rulli con ottimale resistenza alle temperature elevate ed al compression set

Thanecure® Grades

Thanecure ZMThanecure ZM è un attivatore/accelerante per le gomme poliuretaniche con sistema di vulcanizzazione a zolfo. Il dosaggio è normalmente di 1 phr per avere un bilanciamento ottimale tra velocità di reticolazione e sicurezza di lavorazione.
Thanecure T9Thanecure T9 è TDI dimerizzato ed è utilizzato come agente di vulcanizzazione per gomme poliuretaniche reticolate con isocianati. Viene anche utilizzato come promotore per l’adesione tra gomma e rinforzi tessili